对话“不刷题”的李亚栋院士：搞科研最重要的是发现问题

搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第83期，对话清华大学教授李亚栋。

嘉宾简介：李亚栋，清华大学化学系教授，主要从事无机功能纳米材料的合成、结构、性能及其应用研究。曾两次获国家自然科学奖。2011年当选为中国科学院院士，2014年当选发展中国家科学院院士。

✏️划重点

• 学术不发挥作用，不为社会做贡献，实际上等于零。
• 要有批判性的思维，学会独立思考。
• 刷题是最低级的勤奋，高级的勤奋是去发现问题，然后寻找解决问题的方法和工具。
• 科学的发展都是在前人的基础上进行的，不存在“从0到1”的创新。
• 乐观估计在未来两三年，单原子催化剂及其催化技术一定会实现规模工业化。

作者 | 周锦童

编辑｜杨锦

运营编辑 | 王一晴

8月16日上午10时，2024未来科学大奖获奖人名单揭晓。

中国科学院大连化学物理研究所张涛、清华大学李亚栋，凭借对“单原子催化”的发展和应用作出的开创性贡献，获得2024未来科学大奖“物质科学奖”。

奖项揭晓后，搜狐科技对话了获奖人李亚栋教授。

丰富又曲折的科研路

相比于其他科学家，李亚栋的科研经历，可以说是丰富又曲折。

1986年，李亚栋从安徽师范大学本科毕业，虽然没有挂科，但成绩并不算拔尖。

“我（化学考试）成绩低是因为平时不太爱交作业，并不是没学好这些课程，我参考书的题都做完了，但是不愿意按部就班地抄题、做题，特别是中文教科书上那些人为编出来习题，毫无实际价值，宁可多花的时间去多阅读的参考书，去思考、扩充知识面。”

也因此，他一直很自信，觉得只要愿意学，就能学好。“我的经历不好跟年轻人讲的，否则他们也像我这样学就不好了。”李亚栋打趣道。

李亚栋称自己当时并没有对化学产生特别的兴趣，只是觉得学起来没有什么压力，很自信、很轻松。

后来他选择回家乡县城当一名中学老师，在尝试了两年以后，李亚栋又觉得没有什么挑战性，便来到中国科学技术大学攻读硕士研究生。

当时，他的同学大多是名校背景，普通本科院校毕业的李亚栋觉得“自己并不比他们差”。“就觉得花点力气、努点力，当个二流、三流学者也可以。”

于是，毕业后他便留校任教了，先后担任了应用化学系、化学系助教、讲师、副教授。

当时正值而立之年，刚有了孩子，又还在租房子住，李亚栋坦言没有安心做学问，迫于生活和家庭的压力，还去公司兼职给孩子挣点奶粉钱。

后来，听说在高校没有博士学位不能提教授，不得已，李亚栋开始“回头”，最终拿到了中国科学技术大学化学系博士学位。直到这个时候，李亚栋才慢慢地对化学产生了兴趣。

“其实人最早期的成长过程中不一定知道自己到底适合做什么，也不知道自己的兴趣有多大，可以边走边做，只要自信心还在，就一定还有机会。”李亚栋意味深长地表示。

此外，李亚栋还分享了他的“成才三定律”：

一是欧姆定律，电流总是从电阻小的地方通过，人总是想走捷径，而他鼓励学生踏实勤奋、下苦功夫，不要投机取巧；

二是牛顿第二定律（F=ma），每个人的能力是F，想要获得大的加速度a，必须把m减小，即降低各种欲望与阻力；

三是能量守恒与转化定律，他希望学生立德立功立言，把势能转化为动能，用自身能量为社会“做功”。

不存在“从0到1”的科学创新

李亚栋“凡尔赛”地讲述了自己的科研经历，从他轻描淡写的话语中可以窥见他的幽默风趣、个性十足。

他也坦言，自己的个性也影响了今天所做出来的这些开创性工作。

“学生时代，解一道题可能只需要5分钟，可是加上抄题一步步按要求解题，就需要10分钟，我说不喜欢刷题，主要是不太喜欢这种繁琐的过程，特别是那种简单的机械性的重复劳动。”

“我们比较欣赏独立思考，批判性的辩证思维，例如对于社会上某个事物的评价，当大家一边倒地批判其一无是处时，我总会从中寻找找可取之处，看看对我们有什么启发作用；反之，当众人都一直夸赞某个事物时，我总是不自觉地从中挑刺，从这个过程中，学会独立思考。”李亚栋对搜狐科技如是说。

不少学者认为，越来越严重的刷题现象，一定程度上影响了我们的科研创新。李亚栋对此也深有体会。

他对搜狐科技进一步解释了什么是真正的勤奋——做习题是一种勤奋的表现，但更重要的是要通过深刻的思考，去发现问题，并寻找解决问题的方法和工具。

身在教育一线，李亚栋也是按照这样的思路给学生安排学习计划的，他要求学生用三分之一的时间看文献、读书、总结，学习别人；三分之一的时间思考，提出自己的计划，设计方案；最后三分之一的时间实施方案做实验。

谈及科学原始创新，李亚栋表示：“如果按照从0到1定义的话，我认为在当今世界几乎没有，科学的发展都是在继承前人的基础上，坚持做下去，才找到机遇和挑战。”

他观察，很多科研成果，最早都是发现了某些现象或得到的结论与教科书中已有知识不一致，才让科学家产生了疑问，为了搞清楚其中奥秘，就根据已有知识和现有的工具方法进行探索，大胆提出假设和猜想进行验证，最后变成一个系统的东西，“就像我们单原子催化一样。”

在李亚栋看来，很多诺奖成果，也未必都是从0到1原创性的。

谈及他在单原子催化方面所作出的开创性工作，李亚栋举例道：“比如现在我们的燃油车用到的尾气净化剂，基本都是纳米催化剂，单原子催化技术能显著降低成本，可以更有效也减少污染物的排放，一旦推广到工业界，有可能会改变我们的生产方式。”

开发高效催化剂和相应可行的合成方法，是化学及化工学科最重要的研究目标之一，上个世纪合成氨催化剂可以说是最伟大的发现之一。

不过由于缺乏简易可行、广泛适用的单原子异相催化剂制备以及科学表征方法等原因，开发金属原子利用率最优且催化位点及模式均一的异相金属催化剂一直是个难题。

这次，李亚栋和合作者们系统性地开发了可设计、可控且具有普适性的单原子催化剂的合成方法，为此类催化剂应用于工业生产奠定了基础，也推动了单原子催化在化工、材料、能源和环境等领域的发展。

那么，现在单原子催化距离大规模工业化运营还有多远呢？李亚栋认为，目前单原子催化的中、早期阶段已基本完成，他举了一个形象的例子：“我们的中药铺建好了，现在到了可以根据疾病的不同症状开对症下药、开处方治疗的阶段了。”

“比如汽车尾气催化剂，润滑油氢化等工业化中试试验正进行中，顺利的话，今年年底就可能进行成果鉴定，建立规模化示范。乐观估计在未来两三年，单原子催化在相关领域会大规模的工业化。”